基于GIS的巴彥淖爾市政策性農業保險氣象災害評估方法初探

張舒昊

(巴彥淖爾市氣象局，內蒙古 臨河015000)

農業對氣候變化、災害性天氣十分敏感，氣象為農服務工作對國民經濟的發展和維護國民生命財產安全意義重大，其重要性隨著社會經濟發展日益凸顯。目前在全球氣候變暖的背景下，極端天氣氣候事件頻發，對氣象為農服務提出更高要求。政策性農業保險氣象服務是氣象部門與保險行業新的有效合作，改變了過去浮淺、單一化的服務形式，使雙方的合作機制得到了進一步完善，深化了合作的內容和廣度，推進了合作形式的多樣化，摸索出了一條雙方合作的新思路，實現了多家共贏的可喜局面，而且進一步完善了氣象防災減災體系建設，延伸了氣象服務鏈，是實現“政府主導、部門聯動、社會參與”的氣象防災減災機制的重要體現，因此，為順應氣象服務對科學防災、減災的需求，進一步提升氣象為農服務能力，面向農業氣象災害評估方法研究顯得尤為重要[1]。

巴彥淖爾市是國家重要的優質糧油生產基地[2]，農業生產對全市尤為重要。這里冬寒夏炎，春秋短促、冬季漫長，無霜期短、風沙天多，雨熱同季、災害頻繁。根據當地的氣候特點及演變規律和當地農作物種植結構和生長發育期，探究暴雨洪澇、冰雹干旱和低溫冷害氣象災害對巴彥淖爾市農業影響，客觀準確的把握好上述氣象災害對農作物影響程度和范圍，為政策性農業保險理賠定損提供技術支撐和氣象依據。

1 區域概況及氣象災害現狀

巴彥淖爾市地處內蒙古高原西部，位于東經105°12′～109°53′、北緯40°13′～42°28′，東西長378 km，南北寬238 km，總面積6.6萬km2，全市共轄7個旗縣區，人口178萬。陰山山脈自西向東橫亙中間，形成三種不同的地形地貌，山北為草原化荒漠和荒漠化草原，草場面積3萬多km2，山南為河套平原，可耕地約1000多萬畝，是國家和自治區重要的商品糧基地[3]。

巴彥淖爾市自然災害十分頻繁，各級政府和有關部門充分利用現有條件開展災害防御，但是干旱、暴雨洪澇、冰雹、大風沙塵暴、雪災、霜凍、潮塌、干熱風等災害平均每年造成的損失達7.4億元[4]。受全球氣候變化影響程度不斷加重，近年來因氣象災害造成的直接經濟損失有進一步加重的趨勢。因此根據當地的氣候特點及演變規律，深入研究各種氣象災害的時空分布特點，客觀準確的把好握各種農作物氣象災害指標，才能采取有效的防御對策，達到趨利避害并舉。

2 技術路線

2.1 種植結構提取

遙感技術的發展和應用，使農業管理和研究從沿用傳統觀念和方法的階段進入到精準化和定量化新階段，使農業研究從經驗水平提高到理論水平[5],遙感技術具有探測面積大、數據更新周期短、真實客觀等特點，是快速、準確提取區域作物種植結構的有效手段之一。

應用GF1、GF2、Sentinel-1A/B、Landsat 8等多源衛星資料，結合地面點調查及無人機航測手段，對比分析多期遙感影像的色彩及紋理特征，建立了河套灌區小麥、玉米、瓜果類及葵花等主要作物遙感影像解譯標志，實現農作物類型準確快速判別（圖1）。

圖1 不同農作物不同時期遙感影像解譯標志圖

參照已建立的農作物解譯標志，結合第二次土地調查、行政區邊界等基礎地理信息，利用多源、多時相遙感資料，基于ArcGIS監督分類、密度分割等方法，完成巴彥淖爾市種植結構提取，并進行農作物面積統計分析，以2020年為例（圖2）。

圖2 2020年巴彥淖爾市河套地區種植結構空間分布圖

2.2 氣象實況資料的分析

利用全市151個氣象站監測數據，根據災害種類，分析關注區域氣象災害天氣過程相應氣象要素。例如暴雨洪澇災害采用降水資料；干旱災害采用土壤墑情、無降水日數、降水距平等資料；冰雹災害采用多普勒天氣雷達組合反射率、強天氣概率、單體趨勢、冰雹指數和地面調查等資料；低溫冷害災害采用日最低氣溫、地面最低氣溫等資料。

2.3 衛星遙感數據分析

利用氣象衛星與資源衛星在時間、空間上優勢互補，結合地面災情實時調查，對災害發生發展情況做出動態跟蹤監測評估，基于建立的遙感NDVI（植被指數）與減產率對應的分級，通過對比受災前后兩期遙感NDVI差值，確定災害損失結果。

2.4 航空遙感數據分析

航空遙感作為衛星遙感的輔助性驗證，有利于提高衛星遙感數據的時間和空間分辨率，提高評估準確率，選擇關注區域農作物種類復雜、受災等級豐富，利用多光譜無人機航拍，實現航拍遙感詳查數據與衛星遙感數據不同尺度的關聯驗證。

2.5 災情地面調查

根據氣象災害發生時間地點，結合氣象部門災情數據界定氣象事件，結合路網確定災害評估地面調查路線，氣象部門聯合地方政府代表、農業保險公司、農業專家及有經驗農民組成聯合調查組，對主要受災作物類型、受災程度及受災區域進行實地抽樣調查，為精細化評估提供驗證依據[6]。

2.6 農作物生育期分析

觀測和收集巴彥淖爾市不同時期不同農作物生長發育狀況和相應階段，分析不同時期不同農作物對不同氣象災害的抗災能力。

2.7 精細化評估

采用資源衛星、氣象衛星遙感影像，反演作物長勢，根據氣象要素、多普勒天氣雷達、作物類型、土地利用、行政區劃、作物發育階段、耕種制度及野外調查確定災害評估指標，根據農業保險理賠閾值、測產等多元信息共同支撐下，完成圖表一致的行政區域內精細化農作物受災評估結論。

3 結語

繼續完善政策性農業保險氣象災害評估方法研究，實現評估流程標準化、精細化；實現評估結論得到黨政部門、保監局、農保企業和農牧民一致認可。

氣象災害發生前，氣象部門提供準確、科學的農業氣象服務產品，同時保險公司及時根據氣象信息督促農戶提前采取防范措施，可以達到更好的預防并減輕氣象災害損失的效果，有利于促進農業保險持續健康的發展。

巴彥淖爾市政策性農業保險目前處于起步階段，氣象和保險部門互相不了解，仍處于“兩張皮”狀態，應重視加強氣象和保險部門的宣傳交流，互相了解需求和產品特征，建立交流合作機制和平臺。

受大氣環流和地形地貌影響，不同區域氣象災害發生的頻率、強度和危害有很大差異，政策性農業保險必須在氣象災害分析和區劃的基礎上進行保險區劃，避免“一刀切”[7]。